利用CRISPR/Cas9技术创制广亲和水稻温敏雄性不育系

【目的】为突破传统杂交转育方法对水稻两系不育系选育的限制,利用CRISPR/Cas9技术对籼型恢复系台恢31的温敏雄性核不育基因TMS5进行编辑,以获得全新水稻温敏雄性不育系。【方法】选择水稻温敏不育基因TMS5第1外显子的2段序列作为靶点,构建双靶点pHUE411-TMS5-gRNA载体,通过农杆菌侵染获得116株T0代转基因植株。【结果】经鉴定获得3种类型纯合突变体tms5-1、tms5-2和tms5-3,每一种突变均导致TMS5氨基酸序列的缺失。分期播种试验结果显示,幼穗分化敏感期温度为27℃时,tms5-1和tms5-3自交结实率分别为0.56%、0.03%,表现为高度不育,而tms5-2则完全不育。与野生型台恢31相比,不育系TB52S(即tms5-2)单株穗数增多,穗长变短,株高及每穗总粒数相较WT均下降25%,花药发白瘦小,无花粉粒充实,柱头、颖壳没有显著差异。TB52S幼穗分化4期时进行温度处理,确认TB52S的育性转换温度为26℃。TB52S分别与籼、粳型恢复系配组,F₁的结实率超过90%。【结论】利用CRISPR/Cas9技术对籼型恢复系台恢3...